[发明专利]一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统及方法

权利要求书

1.一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，包括连接在锅炉上的氨气喷入装置、电解水制氢装置(13)、汽轮机(11)和发电机(12)，以及设置在锅炉尾部烟道内的SCR反应器(10)；

所述的锅炉采用空气分级燃烧，炉膛侧壁上自上而下依次设置有SOFA喷口(8)、氨气喷口(7)、氢气喷口(6)和低氮燃烧器(5)；所述的SOFA喷口(8)位于锅炉炉膛燃尽区；所述的氨气喷口(7)、氢气喷口(6)和低氮燃烧器(5)位于锅炉炉膛主燃区；

所述氨气喷入装置的氨气出口分两路管路，一路管路连接氨气喷口(7)和另一路管路伸入锅炉尾部烟道设置在SCR反应器(10)的入口处；

所述的电解水制氢装置(13)的氢气出口连接氢气喷口(6)，氧气出口连接SOFA喷口(8)；

所述的汽轮机(11)的输入端高温蒸汽由锅炉提供，汽轮机(11)的动力输出端连接发电机(12)输入端，发电机(12)供电端分别与电解水制氢装置(13)的电源端和外部电网连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，所述的氨气喷入装置包括液氨储罐(1)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，所述的液氨储罐(1)的出口依次设置有给料泵(2)和计量装置(3)，计量装置(3)的输出端作为氨气出口。

4.根据权利要求1所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，所述的两路管路上分别设置有控制阀(4)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，所述的电解水制氢装置(13)采用质子交换膜电解槽。

6.根据权利要求1所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝系统，其特征在于，所述的汽轮机(11)的输入端连接过热器/再热器(9)，过热器/再热器(9)设置在锅炉炉顶水平烟道内。

7.一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝方法，其特征在于，基于权利要求1-6任意一项所述的系统，包括，

当深度调峰所需负荷降低到锅炉无法自稳定燃烧时，保持锅炉在其最低稳燃负荷下运行，将发电机(12)多发电量用于电解水制氢装置(13)电解水制取氢气和氧气；

将氢气通过氢气喷口(6)送入锅炉炉内主燃区进行锅炉稳燃，消耗主燃区内过剩的氧气，并产生H⁺和OH^-自由基；

H⁺和OH^-自由基与通过氨气喷口(7)喷入主燃区的氨气协同，将烟气中的部分NO_x还原为氮气和水；

将氧气通过SOFA喷口(8)送入锅炉炉内燃尽区参与煤粉燃尽，并将主燃区喷入的过剩氨气氧化；

将氨气喷入SCR反应器(10)入口处，将烟气中剩余的NO_x还原为氮气和水，降低NO_x排放量至排放标准。

8.根据权利要求7所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝方法，其特征在于，将氢气通过氢气喷口(6)送入锅炉炉内主燃区进行锅炉稳燃，消耗主燃区内过剩的氧气时，锅炉主蒸汽压力升高，给煤量采用PID控制方式，根据主蒸汽压力与设定值之间的偏差进行自动调节。

9.根据权利要求7所述的一种适用于深度调峰的锅炉低负荷稳燃脱硝方法，其特征在于，通过设置计量装置(3)和控制阀(4)，用于控制送入锅炉炉内主燃区和SCR反应器(10)入口处的氨气量。